安全阀计算及选型+7、安全阀计算及选型7安全阀计算及选型目录1.0编制目的2.0适用范围3.0相关规范及参考资料4.0基本概念5.0安全阀选型6.0安全阀计算7.0计算举例附录A 计算书封面 附录B 安全阀代号及主耍参数 （一）安全阀型号编制方法（二）国产安全阀流道直径及流道面积（三）上阀牌安全阀整定压力分级表（四）上阀牌（常规）安全阀系列附录表常用烧附录C 常用隔热材料及其制品的性能指标D 液化气临界参数及在不同温度下饱和蒸汽压 类临界温度和临界压力表3-2主要液化石油气各组分在0°C以下饱和蒸汽压表3-3液化气在0°C以上饱和蒸汽压附录1附录E 气体特性系数及部分物性F 上阀牌安全阀结构参数1页4页1页4页2页页7、安全阀计算及选型1.0编制冃的统一安全阀计算方法及选型原则2.0适用范围适用于本公司石油化工中小项冃设计中，与工艺和公用工程介质相关 的设备或管道上的安全阀3.0相关规范及参考资料3.1规范(1) 《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92 (1999年版)，第四 章第四节2) 《石油和天然气工程设计防火规范》GB50183-2004,第6.8节3) 《石油化工储运系统罐区设计规范》SH3007-1999,第3丄4节。
4) 《液化桂球形储罐安全设计规范》SH3136-2003,第6.2节5) 《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局，1999[154] 号，附件五6)《钢制压力容器》GB150-1998,附录 B7)《安全阀安全技术监察规程》TSG ZF001-2006,质量检验检疫总局8)《弹簧直接载荷式安全阀》GB12243o3.2参考资料(1)《化工安全设计》崔克清等人编著，化学工业岀版社，2004.5,第一版(2) 《安全阀》周震主编，中国标准出版社，2003.7,第一版⑶石油化工装置工艺管道安装设计手册第一篇设计与计算(修订本)，中国石化出版社，1997.4,第一版第二次印刷，第九章第一节4) 化工工艺设计手册第三版下册，化学工业出版社，第24章口 To(5) 石化工艺及系统设计实用技术问答章日让编著，中石化出版社,2000.6(6) 安全阀样本3.3使用说明(1) 安全阀在工艺流程中设置条件、个数、是否与爆破板串联、串/并 联时开启压力(爆破压力)间关系、工艺计算方法等，以现行规范为准2) 有关基本概念、安全阀种类结构、选型等，主要查阅参考资料 应特别指出，规范(3)、(4)中规定，可燃液体、液化桂介质卧式和球形储罐， 应设全启式双(并联)安全阀。
4.0节中大部分术语取自规范((7)7、安全阀计算及选型4.0基本概念4.1名称术语(1)安全阀 一种自动启闭阀门，它不借助任何外力而是利用工作介质本身的作用力，排出额定数量流体，以防止被保护系统内压力超过额定安全值 当压力恢复止常后，阀门关闭并阻止介质继续流出2） 直接载荷（作用）式安全阀 仅靠直接的机械加载装置如重锤、 杠杆加重锤或弹簧克服由阀瓣下介质压力所产生作用力的安全阀3） 平衡式（背压平衡式）安全阀 采用某些元件，把安全阀出口压 力（背压）对动作特性（如整定压力、回座压力、排量）的影响降低到最小限度的 安全阀，如波纹管式安全阀4） 先导式（导阀式）安全阀 依靠从导阀排出介质驱动或控制的安 全阀，导阀本身应是直接载荷式（辅助）阀5） 带动力辅助装置的安全阀借助一个动力装置（如气压、液压、 电磁），可以在压力低于正常整定压力时开启的安全阀6）安全阀分类A、按作用原理纹管式助装置式1B、按阀瓣开启高度11a.直接载荷式 如重锤式、弹簧式、波b・非直接载荷式 如导阀式、带动力辅a.全启式 升程h^dO （喉径）4b.微启式 h± （或）dO 2040C、按有无（背压）平衡a.平衡式如波纹管式、导阀式b.非平衡式常规弹簧式安全阀闭式 b.是否带扳手 带扳手式、不带扳手式 c.是否带散热片或夹套 带、不带(7) 整定压力(定压，开启压力) 力，是在安全阀进口处测得的表 压力。
在该压力下，在规定的运行条件下由介质压力产牛的使阀门开启的作用力，同使阀瓣保持在阀座上 的作用力相平衡8) 排放(泄放)压力 阀瓣开始开启后，阀瓣开启高度达到最大升 程时的阀入口处压力，其数值等于整定压力与超过压力(积聚压力)Z和37、安全阀计算及选型(9) 超过压力 超过安全阀整定压力的增量，通常用整定压力的百分 数表示10) 额定排放压力有关标准或规范规定的排放压力上限值11) 回座压力 安全阀排放后其阀瓣重新与阀座接触，即开启高度为 零时的进口静压力，通常以整定压力的百分数表示12) 启闭压差 整定压力与回座压力之差通常以整定压力的百分数 表示；当整定压力小于0.3MPa时，则以MPa为单位表示13) 背压力(背压) 安全阀排放出口处压力，数值等于排放背压力(动背压、积聚背压)与附加背压(静背压、叠加背压)Z和14) 排放背压力 由于介质流动经安全阀及阀后排放系统而在阀出 口处形成的压力15) 附加背压力 安全阀即将动作(开启)前，在其出口处存在的静 压力，是由大气压或其他压力源在排放系统中引起的16) 密封试验压力进行密封试验时的进口压力，在该压力下测量通 过阀瓣与阀座密封面间的泄漏率。
1刀阀瓣开启高度(升程) 阀瓣升起离开关闭位置的位移18) 流道面积(又称泄放曲积、喷咀面积) 阀进口端至关闭件的密 封面间流道最小横截面积，用以计算无任何阻力影响时的理论排量对于全启式安全阀，其流道面积对应其喉径处截面积19) 流道直径(喉径) 对应于流道面积的直径20) 帘面积(环隙團积) 微启式安全阀当阀瓣在阀座上方升启时， 在其密封面之间形成的圆柱面形或者圆锥面形的流通面积21) 实际泄放面积 选定安全阀的最小流道面积，又称选定喷咀面积,它对应于实 际泄放量实际泄放面积应大于有效泄放面积22） 有效泄放面积（计算喷咀面积）用公式图表计算出的泄放面积， 即需要最小泄放面积23） 理论排（放）量 流道面积与安全阀流道面积相等的理想喷管（咀） 的计算排量，以质量或容积流率表示24） 实际排（放）量 当进口压力为额定排量压力时，由试验测定的 实际通过安全阀排量25） 排量系数 实际排量与理论排量之比26） 额定排量系数 排量系数与减低系数（取0.9）的乘积47、安全阀计算及选型（2刀额定排量实际排量中允许作为安全阀应用基准的那一部分，其 数值可取以下三者之一：A、 实际排量乘以减低系数（取0.9）；B、 理论排量乘以排量系数，再乘以减低系数（取0.9）；C、 理论排量乘以额定排量系数。
28）提升装置（扳手） 为手动开启安全阀的装置，它利用外力（人扳动）来降低 使安全阀保持关闭的弹簧载荷29) 频跳安全阀阀瓣快速异常地来回运动，运动中阀瓣接触阀座30) 颤振 安全阀阀瓣快速异常地来回运动，运动中阀瓣不接触阀座31) 卡阻安全阀阀瓣在开启或关闭中产生的卡涩现象32) 容器最大工作压力容器在正常工作情况下，容器顶部可能达到 的最大压力，人于正常操作压力(流程模拟计算值)33) 容器设计压力 设计中指定的容器顶部的最高压力，与相应设计 温度一起作为设计载荷条件，其值不低于安全阀整定压力34) 容器最大允许工作压力指在设计温度下，容器顶部所允许承受 的最人表压力该压力是根据容器各部分壳体的有效厚度计算所得，且取最小值 该压力数值上不低于安全阀(全开吋)的排放压力，即整定压力与超 过压力之和4.2与安全阀相关各种压力间关系(见下示意图)符号含义：PMW —容器最大允许工作压力，MPaPD —容器设计压力，MPa； TD —容器设计温度，°CPW 一容器最大工作压力，MPaP0 —容器正常操作压力，MPaPS —安全阀整定压力，MPaPd — 安全阀排放压力，MPaA； Pd= a PS+0.1a —超过压力系数，a >lo a取值如下：对压力容器：非受火工况1.1；受火工况1.2；饱和水蒸汽1.03Psf —安全阀密封压力，MPaPh —回座压力，MPaPB —背压力，MPa57、安全阀计算及选型设备专业以P校核容器PMW容器最大允许工作压力PMW^Pd有效壁厚Pd安全阀排放压力以P计算容PD容器设计压力 PD2PS器壁厚PS 安全阀整定压力(*)Psf 安全阀密封压力Ph 安全阀回座压力Ph = (0.93~0.97)PSPW容器最大工作压力PW = PO+最大波动压 P0容器正常操作压力普通弹簧式PB^O.IPS PB 安全阀背压力波纹管式 PBWO.3PS 导阀式PBW0.6PS APi容器出口至安全阀入口压降，△ Pi W0.03PS注*⑴受火工况辅助安全阀整定压力按其主阀PS的1.05倍。
2) PS 取值：PW^1.8MPa, PS = PW+0.18； 1.88MPa, PS = 1.05PW；对于常温液化气取50°C饱和蒸汽压5.0安全阀选型5.1安全阀类型代号及主要参数 5.2选型要点［取自参考资料⑶］(1) 排放可压缩流体如气体、蒸汽时，应选全启式安全阀2) 排放不可压缩流体如水、油、有机液体等，可选用微启或全启安 全阀；对液化桂类储罐，应选全启式安全阀3) 排放水蒸汽、空气、氮气时，可选带扳手安全阀，以便用扳手在 低于设定压力时紧急排放，及检查阀瓣灵活程度4) 全封闭式弹簧安全阀或不封闭式弹簧安全阀的使用温度分别超过235 或 300°C时，应选用带散热片式安全阀；介质温度降低发生凝固或析出固体时, 选带夹套式5) 排放介质允许泄露至大气时，选用不封闭式安全阀；不允许泄露 至大气的介质如易燃易爆、有毒流体,应选全封闭式安全阀67、安全阀计算及选型⑹排放有强腐蚀、极度危害、剧毒介质，选用波纹管式安全阀7) 安全阀(总)背压与其整定压力之比(％)W10 W30 W60选用安全阀类型 常规弹簧式 (波纹管)平衡式 先导式(8) 用于液体膨胀排放时，对不燃、无毒介质，可采用螺纹连接式， 一般入/岀DN20/25；其余用途均采用法兰式连接。
9) 安全阀公称压力等级应不低于相连设备接管法兰的压力一温度等 级10) 安全阀阀体材质应不低于相连设备或管道材质；石化项目中不用 灰铸铁材质；当为腐蚀介质或含有敏感性杂质时，应避开应力破裂腐蚀的环境组合 (参见《石油化工管道设计器材选用通则》SH3059-2001中附录E),尤其 是奥氏体不锈钢材质，易引起应力腐蚀破裂的介质环境组合较多11) 与安全阀入口相连的设备管口，其公称直径不应小于安全阀入口 公称直径；与安全阀出口直接相连的配管，其公称直径不应小于安全阀出口公称直 径12) 特别指出，尽量少用或不用微启式安全阀，因样本中一般无开启 高度，无。